文档介绍：直流电机调速系统实验
本章介绍直流调速系统的实验内容,其中包括晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定、单闭环晶闸管直流调速系统、双闭环晶闸管不可逆直流调速系统、逻辑无环流可逆直流调速系统、三闭环错位选触无环流可逆直流调速系统、双闭环直流脉宽调速系统。
实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验
一、实验目的
(1)熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。
(2)掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。
二、实验所需挂件及附件
序号
型号
备注
1
DJK01 电源控制屏
该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。
2
DJK02 晶闸管主电路

3
DJK02-1三相晶闸管触发电路
该挂件包含“触发电路”,“正反桥功放”等几个模块。
4
DJK04 电机调速控制实验 I
该挂件包含“给定”,“电流调节器”,“速度变换”,“电流反馈与过流保护”等几个模块。
5
DJK10 变压器实验
该挂件包含“三相不控整流”和“心式变压器”等模块。
6
DD03-3电机导轨﹑光码盘测速系统及数显转速表
7
DJ13-1 直流发电机
8
DJ15 直流并励电动机
9
D42 三相可调电阻
10
数字存储示波器
自备
11
万用表
自备
三、实验线路及原理
晶闸管直流调速系统由整流变压器、晶闸管整流调速装置、平波电抗器、电动机-发电机组等组成。
在本实验中,整流装置的主电路为三相桥式电路,控制电路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压Uct,改变Ug的大小即可改变控制角α,从而获得可调的直流电压,以满足实验要求。实验系统的组成原理图如图4-1所示。
四、实验内容
测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻值R。
测定晶闸管直流调速系统主电路电感值L。
测定直流电动机-直流发电机-测速发电机组的飞轮惯量GD2 。
测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数Td。
测定直流电动机电势常数Ce和转矩常数CM。
测定晶闸管直流调速系统机电时间常数TM。
测定晶闸管触发及整流装置特性Ud=f(Uct)。
测定测速发电机特性UTG=f(n)。
五、预****要求
学****教材中有关晶闸管直流调速系统各参数的测定方法。
图4-1 实验系统原理图
六、实验方法
为研究晶闸管-电动机系统,须首先了解电枢回路的总电阻R、总电感L以及系统的电磁时间常数Td与机电时间常数TM,这些参数均需通过实验手段来测定,具体方法如下:
(1)电枢回路总电阻R的测定
电枢回路的总电阻R包括电机的电枢电阻Ra、平波电抗器的直流电阻RL及整流装置的内阻Rn,即
R = Ra十RL十Rn (4-1)
由于阻值较小,不宜用欧姆表或电桥测量,因是小电流检测,接触电阻影响很大,故常用直流伏安法。为测出晶闸管整流装置的电源内阻须测量整流装置的理想空载电压Ud0,而晶闸管整流电源是无法测量的,为此应用伏安比较法,实验线路如图4-2所示。
将变阻器R1、R2接入被测系统的主电路,测试时电动机不加励磁,并使电机堵转。合上S1、S2,调节给定使输出直流电压Ud在30%Ued~70%Ued范围内,然后调整R2使电枢电流在80%Ied~90%Ied范围内,读取电流表A和电压表V2的数值为I1、U1,则此时整流装置的理想空载电压为
Udo=I1R+U1 (4-2)
调节R1使之与R2的电阻值相近,拉开开关S2,在Ud的条件下读取电流表、电压表的数值I2、U2,则
Udo=I2R十U2 (4-3)
求解(4-2)、(4-3)两式,可得电枢回路总电阻:
R=(U2-U1)/(I1-I2) (4-4)
如把电机电枢两端短接,重复上述实验,可得
RL十Rn=(U2'-U1')/(I1'-I2') (4-5)
则电机的电枢电阻为
Ra=R-(RL十Rn)。(4-6)
同样,短接电抗器两端,也可测得电抗器直流电阻RL。
图4-2伏安比较法实验线路图
(2)电枢回路电感L的测定
电枢回路总电感包括电机的电枢电感La、平波电抗器电感Ld和整流变压器漏感LB,由于LB数值很小,可以忽略,故电枢回路的等效总电感为
L=La+Ld (4-7)
电感的数值可用交流伏安法测定。实验时应给电动机加额定励磁,并使电机堵转,实验线路如图4-3所示。
图4-3 测量电枢回路电感的实验线路图
实验时交流电压由DJK01电源输出,接DJK10的高压端,从低压端输出接电机的电枢,用交流电压表和电流表分别测出电枢两端和电抗器上的电压值Ua和UL及电流I,从而可得到交流阻抗Za和ZL,计算出电感值La和Ld,计算公式如下:
(4-8)
(4-9)
(4-10)
(4-11)
(